Optimum sub-megawatt electric-hybrid power source selection
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Purpose The limited energy density of batteries generates the need for high-performance power sources for emerging eVTOL applications with radical operational improvement potential over traditional aircraft. This paper aims to evaluate on-design and off-design recuperated turbogenerator performances based on newly developed compression loaded ceramic turbines, the Inside-out Ceramic Turbine (ICT), in order to select the optimum engine configuration for sub-megawatt systems. Design/methodology/approach System-level thermal engine modeling is combined with electric generators and power electronics performance predictions to obtain the Pareto front between efficiency and power density for a variety of engine designs, both for recuperated and simple cycle turbines. Part load efficiency for those engines are evaluated, and the results are used for an engine selection based on a simplified eVTOL mission capability. Findings By operating with high turbine inlet temperature, variable output speed and adequately sized recuperator, a turbogenerator provides exceptional efficiency at both nominal power and part load operation for a turbomachine, while maintaining the high power density required for aircraft. In application with a high peak-to-cruise power ratio, such power source would provide eight times the range of battery-electric power pack and an 80% improvement over the state-of-the-art simple cycle turbogenerator. Practical implications The implementation of a recuperator would provide additional gains especially important for military and on-demand mobility applications, notably reducing the heat signature and noise of the system. The engine low-pressure ratio reduces its complexity and combined with the fuel savings, the system could significantly reduce operational cost. Originality/value Implementation of radically new ICT architecture provides the key element to make a sub-megawatt recuperated turbogenerator viable in terms of power density. The synergetic combination of a recuperator, high temperature turbine and variable speed electric generator provides drastic improvement over simple-cycle turbines, making such a system highly relevant as the power source for future eVTOL applications.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle